Cercetători din domeniul tehnologiei au dezvoltat un sistem de comunicare wireless bazat pe lumina, care promite să depășească limitările rețelelor Wi-Fi și celulare, în special în spațiile interne aglomerate. Noul sistem utilizează o matrice de 25 de lasere semiconductoare plasate pe un cip mic de sub un milimetru, capabil să transmită date cu viteze de până la 362,7 Gbps într-un test pe o distanță de doi metri. Tehnologia se adresează în special mediilor interioare, unde congestia rețelelor radio reprezintă o problemă majoră.
Comunicarea optică fără fir – o alternativă pentru spațiile aglomerate
Rețelele wireless tradiționale se confruntă cu o serie de provocări: frecvențe aglomerate, interferențe și consum energetic crescut. O soluție propusă de cercetători se bazează pe utilizarea luminii pentru transmiterea datelor, eliminând unele dintre aceste limite. Comunicarea optică fără fir oferă o lățime de bandă mult mai mare decât cea a tehnologiilor radio și poate fi direcționată cu precizie, evitând interferențele cu rețelele existente. Potrivit sursei, această metodă este ideală pentru spații interioare cu mulți utilizatori conectați simultan, unde densitatea și cerințele de viteză sunt în creștere.
Un cip compact cu laser de ultimă generație
Fundamentul tehnologiei este constituit dintr-o matrice de 25 de lasere semiconductor VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), fiecare funcționând independent și transmitând fluxuri de date distincte. Acest aranjament permite multiplicarea capacității totale, lucru demonstrat în teste, unde aproape toate cele 25 de lasere, în mod simultan, au transmis date între 13 și 19 gigabiți pe secundă. Cipul ar putea fi fabricat cu tehnici standard din industria semiconductorilor și este suficient de mic pentru a fi integrat în puncte de acces compacte, sau chiar în dispozitive mobile precum smartphone-urile.
Teste de performanță și gestionarea fasciculelor
Testele initiale au fost realizate pe o distanță de doi metri. Cu 21 de lasere active, sistemul a atins o rată de transfer totală de 362,7 Gbps, limitele fiind cauzate de tehnologia de receptoare folosită. Cercetătorii afirmă că, folosind receptoare mai avansate, vitezele pot crește considerabil. Un aspect tehnic important vizează direcționarea luminii pentru a evita interferențele între fascicule. Prin utilizarea de microlentile specializate, cercetătorii au reușit să creeze zone de iluminare bine definite, cu o uniformitate a luminii de peste 90%. În cazurile de testare cu patru fascicule, conexiunile au rămas stabile, atingând o rată combinată de circa 22 Gbps, fără interferențe semnificative.
Eficiența energetică și perspective de integrare
Un avantaj notabil al tehnologiei îl reprezintă consumul redus de energie comparativ cu rețelele Wi-Fi de vârf în condiții similare. În contextul creșterii numărului de dispozitive conectate, pentru multe aplicații, eficiența energetică devine la fel de importantă ca viteza de transfer. Cercetătorii susțin că această tehnologie nu are intenția de a înlocui Wi-Fi-ul sau rețelele celulare, ci poate funcționa în tandem pentru a prelua traficul intens din mediile interioare, reducând astfel congestia și îmbunătățind performanța generală.
Pe termen mediu, viitorul sistemelor de comunicare optică include posibilitatea integrării în tavane, corpuri de iluminat sau puncte de acces, pentru a oferi conexiuni rapide și stabile pentru multiple dispozitive. Odată cu avansarea tehnologiei, aceste soluții ar putea transforma radical modul în care ne conectăm în interior, un exemplu concret fiind planul de testare programat pentru sfârșitul anului 2023, în cadrul unei universități din România, unde se va evalua implementarea practică a sistemului în rețelele de interior.
